内容正文:
课时分层评价4 直线方程的一般式
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9,每小题5分,共45分)
1.直线l:2x-3y+6=0在x轴上的截距是( )
A.(-3,0) B.(3,0)
C.-3 D.3
答案:C
解析:令y=0,则2x+6=0,解得x=-3,所以直线l:2x-3y+6=0在x轴上的截距是-3.故选C.
2.已知直线x-ay=4在y轴上的截距是2,则a等于( )
A.-2 B.2
C.- D.
答案:A
解析:直线x-ay=4可化为y=x-,所以-=2,得a=-2.故选A.
3.直线l的方程为Ax+By+C=0,若直线l过原点和第二、四象限,则( )
A.C=0,B>0 B.A>0,B>0,C=0
C.AB<0,C=0 D.AB>0,C=0
答案:D
解析:因为直线l过原点和第二、四象限,所以即AB>0,C=0.故选D.
4.直线l1:ax-y+b=0,l2:bx-y+a=0(a≠0,b≠0,a≠b)在同一坐标系中的图象大致是( )
答案:C
解析:将l1与l2的方程化为l1:y=ax+b,l2:y=bx+a.对于A,由l1的图象可知,a<0,b<0,由l2的图象知b>0,a>0,两者矛盾,故A错误;对于B,由l1的图象可知,a<0,b>0,由l2的图象知b>0,a>0,两者矛盾,故B错误;对于C,由l1的图象可知,a>0,b>0,由l2的图象可知,a>0,b>0,故C正确;对于D,由l1的图象可知,a>0,b<0,由l2的图象可知a>0,b>0,两者矛盾,故D错误.故选C.
5.(多选题)下列说法正确的是( )
A.直线y=ax-2a(a∈R)必过定点(2,0)
B.直线y+1=3x在y轴上的截距为1
C.直线x+y+1=0的倾斜角为
D.经过点P(2,1),且在x,y轴上截距互为相反数的直线方程为y=x或x-y-1=0
答案:AD
解析:对于A,由直线方程有y=a(x-2),故必过定点(2,0),故A正确;对于B,令x=0得y=-1,故在y轴上的截距为-1,故B错误;对于C,由直线方程知:斜率为-,则倾斜角不为,故C错误;对于D,当直线过原点时,直线方程为y=x;当直线不过原点时,设直线方程为+=1,代入P(2,1),得a=1,所以直线方程为x-y-1=0,故D正确.故选AD.
6.(多选题)下列说法中正确的是( )
A.平面上任一条直线都可以用一个关于x,y的二元一次方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)表示
B.当C=0时,方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0)表示的直线过原点
C.当A=0,B≠0,C≠0时,方程Ax+By+C=0表示的直线与x轴平行
D.任何一条直线的一般式都能与其他四种形式互化
答案:ABC
解析:对于A,因为在平面直角坐标系中,每一条直线都有倾斜角α,当α≠时,直线的斜率k存在,其方程可写成y=kx+b,它可变形为kx-y+b=0,与Ax+By+C=0比较,A=k,B=-1,C=b;当α=时,直线的斜率不存在,其方程可写成x-x1=0,与Ax+By+C=0比较,A=1,B=0,C=-x1,显然A,B不同时为0,故A正确;对于B,当C=0时,方程Ax+By+C=0(A,B不同时为0),即Ax+By=0,显然有A·0+B·0=0,即直线过原点O(0,0),故B正确;对于C,当A=0,B≠0,C≠0时,方程Ax+By+C=0可化为y=-,它表示的直线与x轴平行,故C正确;对于D,当A=0,B≠0,C≠0时,方程Ax+By+C=0可化为y=-,它表示的直线与x轴平行,不能用直线的截距式表示,故D错误.故选ABC.
7.斜率为2,且经过点A(1,3)的直线的一般式方程为 .
答案:2x-y+1=0
解析:由直线点斜式方程可得y-3=2(x-1),化成一般式为2x-y+1=0.
8.已知直线(a+2)x+(a2-2a-3)y-2a=0在x轴上的截距为3,则该直线在y轴上的截距为 .
答案:-
解析:把(3,0)代入已知方程,得(a+2)×3-2a=0,所以a=-6,所以直线方程为-4x+45y+12=0,令x=0,得y=-.
9.若直线l:ax+y-2-a=0在x轴和y轴上的截距相等,则直线l的斜率为 .
答案:2或-1
解析:根据题意a≠0,由直线l:ax+y-2-a=0,令y=0,得到直线在x轴上的截距是,令x=0,得到直线在y轴上的截距是2+a,根据题意得=2+a,即a2+a-2=0,解得a=-2或a=1.故直线l的斜率为2或-1.
10.(13分)若方程(m2-3m+2)x+(m-2)y-2m+5=0表示直线.
(1)求实数m需满足的条件;
(2)若该直线的斜率k=1,求实数m的值.
解:(1)由解得m=2.
又方程表示直线时,m2-3m+2与m-2不同时为0,故m≠2.
(2)由题意知,m≠2,
由-=1,解得m=0.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.将直线l上一点A(-1,2)向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得到的点B仍在直线l上,则直线l的方程是( )
A.2x-y+4=0 B.2x+y=0
C.2x-y+5=0 D.x+2y-3=0
答案:A
解析:将A(-1,2)向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,得B(0,4),因为A,B都在直线l上,则kl==2,所以直线l的方程为y-4=2x,即2x-y+4=0.故选A.
12.当点P(x,y)为直线l上任意一点时,点Q(4x+2y,x+3y)也在该直线上,则直线l的方程为 .
答案:x+y=0或x-2y=0
解析:设直线方程为ax+by+c=0,则a(4x+2y)+b(x+3y)+c=0也成立,即(4a+b)x+(2a+3b)y+c=0,它与ax+by+c=0表示的是同一直线方程,若a,b之一为0,则由上述结论可知另一数也为0,这不可能.所以a,b均不为0,上述两个直线方程表示同一直线,则(4a+b)b=(2a+3b)a,即(2a+b)(a-b)=0,所以b=a或b=-2a,无论何种情况c都为0,所以直线方程经化简后为x+y=0或x-2y=0.
13.(新角度)已知直线(k+1)x+(1-2k)y-3=0(k∈R)恒过定点A,点A在直线+=1(m>0,n>0)上,则2m+n的最小值为 .
答案:9
解析:由题意知,(k+1)x+(1-2k)y-3=k(x-2y)+x+y-3=0,所以当时,方程恒成立,故直线恒过定点A(2,1),所以+=1.则2m+n=(2m+n)·=5++≥5+2=9,当且仅当m=n=3时等号成立,所以2m+n的最小值为9.
14.(15分)设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1)若l在两坐标轴上的截距相等,求直线的方程;
(2)若l不经过第二象限,求实数a的取值范围;
(3)若直线l交x轴正半轴于点A,交y轴负半轴于点B,△AOB的面积为S,求S的最小值并求此时直线l的方程.
解:(1)当直线过原点时满足条件,此时2-a=0,解得a=2,化为3x+y=0.
当直线不过原点时,则直线斜率为-1,故a+1=1,解得a=0,可得直线l的方程为x+y+2=0.
综上所述,直线l的方程为3x+y=0或x+y+2=0.
(2)y=-(a+1)x+a-2,
因为l不经过第二象限,
所以解得a≤-1.
所以实数a的取值范围是.
(3)令x=0,得y=a-2<0,解得a<2;
令y=0,得x=>0,解得a>2或a<-1.
综上有a<-1.
所以S==|a+1+-6|=3+
≥3+×2=6,
当且仅当a=-4时取等号.
所以S的最小值是6,此时直线l的方程为-3x+y+6=0,即3x-y-6=0.
15.(5分)(新情境)如图所示,在平面直角坐标系Oxy中,已知点A(0,2),B(-2,0),C(1,0),分别以AB,AC为边向外作正方形ABEF与ACGH,则直线FH的一般式方程为 .
答案:x+4y-14=0
解析:过点H,F分别作y轴的垂线,垂足分别为M,N(图略).因为四边形ACGH为正方形,所以Rt△AMH≌Rt△COA,所以AM=OC=1,MH=OA=2,所以OM=OA+AM=3,所以点H的坐标为(2,3),同理得到F(-2,4),所以直线FH的方程为=,化为一般式方程为x+4y-14=0.
16.(17分)如图,射线OA,OB分别与x轴正半轴成45°和30°角,过点P(1,0)作直线AB分别交OA,OB于A,B两点,当AB的中点C恰好落在直线y=x上时,求直线AB的方程.
解:由题意可得kOA=tan 45°=1,
kOB=tan(180°-30°)=tan 150°=-,
所以lOA:y=x,lOB:y=-x.
设A(m,m),B(-n,n),
所以AB的中点C.
由点C在直线y=x上,且A,P,B三点共线,得
解得m=,所以A(,).
又P(1,0),所以kAB=kAP==,
所以lAB:y=(x-1),
即直线AB的方程为(3+)x-2y-3-=0.
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